Схема для сборки твердотопливного котла своими руками

Самодельные котлы длительного горения продолжают пользоваться большой популярностью среди жителей частного сектора и дачников, ведь установка этих агрегатов является прекрасным способом экономии денежных средств, если учесть, насколько дорогими в последнее время стали электричество и газ. При желании можно изготовить такой твердотопливный котел своими руками, используя имеющиеся подручные средства и готовые чертежи.

Виды и принцип работы

Не стоит думать, что справиться с поставленной задачей сможет только высококвалифицированный специалист, ведь если не выбирать слишком сложные конструкции, к исполнению которых выдвигается ряд высокотехнологических требований, то сделать твердотопливный котел сверхдлительного горения своими руками сумеет даже простой любитель. При этом выбор конструкции самодельного котла будет напрямую зависеть от того, насколько производительным он запланирован, а также в каком именно помещении его собирается устанавливать мастер.

Огромную роль в этом вопросе играет и тип твердого топлива, поэтому хозяин должен заблаговременно обдумать, чем именно он будет топить после завершения всех работ. В основной перечень входят следующие виды топлива:

• древесный или каменный уголь;
• брикеты из торфа;
• пеллеты (биологическое топливо в виде прессованных гранул);
• дрова и опилки;
• горючие отходы любого производства.

Детально проанализировав, какое именно топливо будет оптимальным для отопления, можно приступать к выбору соответствующего типа и схемы конструкции отопительного прибора. Для изготовления твердотопливных котлов своими руками в абсолютном большинстве случаев выбираются такие модели:

• Классический тип, который прекрасно подходит не только для отопления помещений, но и для нагрева воды с последующим ее распределением по системе водоснабжения. Отличительная характеристика такой конструкции заключается в использовании теплообменника, выполненного из стали или чугуна, и в крайне высоком уровне коэффициента полезного действия, достигающего 85 процентов.
• Пиролизный тип, характеризующийся высокой производительностью и экономичностью в применении за счет отделения продуктов горения от продуцируемых ими летучих газов, что отражается и на конструкции, делая ее в конечном результате более сложной.
• Пеллетный тип, который является наиболее эффективным (КПД устройства составляет не менее 90 процентов) и, как следствие, самым сложным в конструировании и изготовлении, поэтому начинающим мастерам-любителям за него лучше не браться.
• Котел длительного и сверхдлительного горения выполняется таким образом, чтобы в итоге могла обеспечиваться фактически беспрерывная его работа с дозагрузкой топлива не чаще одного раза в течение нескольких дней.

Построение чертежа твердотопливного котла и сооружение по нему самодельной конструкции не представляет собой ничего сложного, если понимать его принцип работы. Базируется он на таких элементарных понятиях:

• В камеру сгорания помещается топливо, а чем она объемнее, тем большее количество сырья понадобится для отопления, правда, и эффект от ее использования окажется более продолжительным.
• В процессе горения заложенные продукты будут выделять летучие газы, которые имеют свойство подниматься в верхнюю часть конструкции и выходить наружу через дымоход.
• По мере прохождения в сторону дымохода выделяемые продукты горения, обладающие высокими температурами, способствуют нагреванию воды или любого другого теплового агента, задействованного в системе.
• Главное свойство нагретого до высоких температур агента заключается в том, что он поднимается наверх, автоматически вытесняя холодную часть и продвигаясь таким образом по всей системе, делая круг и возвращаясь на исходные позиции по мере остывания.

Обычно теплового ресурса в таких устройствах хватает только на 5-8 часов (длительность напрямую зависит от объема топки), после чего система начинает остывать (к слову, происходит это очень быстро), поэтому приходится вновь подбрасывать топливо. Если же хочется как можно меньше возиться с добавлением дров, угля или прессованных брикетов, то стоит задуматься об установке котла длительного горения.

Тепловой ресурс таких конструкций имеет большую длительность, колеблясь в диапазоне от одних до семи суток. Обеспечить такой эффект помогает вторая камера сгорания, предназначенная для переработки летучих газов, которые выделяются топливом, расположенным в основной камере, в процессе горения.

Порядок изготовления котла

Разрабатывая проект котла длительного горения, необходимо заранее обдумывать, где именно он будет располагаться. В идеале хозяином должна быть предусмотрена отдельная котельная или изолированное подсобное помещение с качественной вентиляцией и постоянным доступом кислорода. Маленькие котлы слабой мощности могут быть расположены и в жилом помещении, но при условии соблюдения всех мер предосторожности и правил личной безопасности.

Схема длительного горения

Любой технический проект начинается с построения чертежа, который должен быть грамотным и подробным. В качестве наглядного примера можно привести такую простую и понятную для чтения схему ТТ длительного горения:

На приведенной схеме можно увидеть котел цилиндрической формы, который лучше всего изготавливать из бывшего в употреблении газового баллона и бесшовной металлической трубы (оптимальным вариантом является жаропрочная легированная сталь). Этот проект хорош еще и тем, что для его воплощения в реальность понадобятся самые простые и доступные инструменты и материалы, всегда имеющиеся в подсобном хозяйстве.

Материалы и инструменты

Разобравшись с чертежами и принципом работы котла своими руками, можно смело переходить к следующему подготовительному этапу, подразумевающему подбор соответствующих инструментов и материалов. В этот перечень входит следующий инвентарь:

• Газо- или электросварочный аппарат, эксплуатация которого требует определенных навыков и знаний.
• Плоскогубцы, шлифовочный круг и другие инструменты, часто использующиеся для обработки металлических изделий.
• Электрическая дрель.
• Уровень, угол, рулетка и другие приборы для измерения физических параметров элементов конструкции.
• Контрастный маркер для нанесения вспомогательной разметки.
• Болгарка для выполнения разреза баллона и других деталей.

Кроме того, необходимо заранее позаботиться о надежных защитных элементах для глаз, рук и других частей тела (очки, маски, перчатки, роба и пр.), так как работа со сваркой — процесс опасный. Что же касается материалов, то мастеру понадобятся:

• Использованный газовый баллон без остатков газа.
• Листы металла средней толщины.
• Бесшовная стальная труба с диаметром поперечного сечения в 6 см.
• Дверные петли, ручки и уголки из металла.
• Вытяжная вентиляция из металла.
• Волокно из базальта, предназначенное для проходной части дымоотвода.

По сути, речь идет о классическом дровяном котле, но при желании готовую и запущенную в эксплуатацию конструкцию можно отапливать не только дровами, но и другим твердым топливом.

Пошаговый мастер-класс

Безусловно, проще всего купить уже готовый котел длительного сгорания, выбрав высококачественную модель какого-нибудь немецкого производителя. Но стоимость такого агрегата будет высокой, да и технология изготовления самодельной системы отопления не является настолько сложной, чтобы переплачивать. При этом предусмотрен следующий порядок действий:

1. 1. На наружную часть газового баллона наносится вспомогательная маркерная разметка, по которой будет легче отрезать верхушку болгаркой. Выполняется прямоугольный вырез для дверцы зольника, чтобы можно было в любое время почистить котел.
2. 2. В баллоне выполняется отверстие для дымохода размером немного больше диаметра бесшовной трубы. На саму трубу наваривается кольцо, необходимое для обеспечения максимально плотного прилегания дымохода к корпусу котла, после чего два элемента объединяются вместе. В нижней части трубы предусматривается еще одно кольцо, которое будет выполнять роль воздушного распределителя.
3. 3. К линии среза на крышке баллона привариваются крепления, для чего необходимо заранее проложить асбестовый шнур.
4. 4. В верхней части баллона с помощью маркера наносится разметка для будущего патрубка. После этого болгаркой выполняется вырез отверстия и приваривается труба, предназначенная для выведения вырабатываемых продуктов сгорания наружу из котла, а также стальной дымоотвод.
5. 5. Изготавливается крышка для зольника из листового металла. Ее прикручивают к корпусу с помощью обычных дверных петель. Для дополнительного удобства можно прикрутить к дверце металлическую или скрученную из толстой проволоки ручку.
6. 6. Для правильной подготовки системы воздухоподачи необходимо измерить точный диаметр поперечного сечения внутренней части корпуса баллона и изготовить такой же круг, но меньшего размера (где-то на 5 мм). К получившейся детали привариваются 6 одинаковых частей, вырезанных из стального уголка, таким образом, чтобы их направление шло против часовой стрелки.
7. 7. При изготовлении теплообменника рекомендуется брать за основу схему и принцип работы обычного водяного контура. Корпус теплообменника, внутри которого будет установлен баллон, выполняется из стальных листов с минимальной толщиной в 5 мм. Чем более внушительный объем будет иметь готовый элемент, тем большее количество дров или любого другого топлива получится в него заложить.

После того как все подготовительные работы будут завершены, можно приступать к сборке общей конструкции. Для этого необходимо прикрепить дверцу к проему зольника, выполнить дублирующее отверстие для него на корпусе теплообменника, вставить баллон внутрь и заварить все зазоры и срезы, чтобы в итоге получилась надежная герметичная конструкция. Кислород в такой котел подается сверху, после чего проходит его распределение по системе.

Альтернативные варианты

При желании можно изготовить шахтный котел длительного горения своими руками, чертежи и принцип работы которого будут отличаться от устройства классического типа. Главная особенность этого водогрейного агрегата в том, что он обеспечивает более длительное горение благодаря своим конструкционным характеристикам (больший объем топки), поэтому подбрасывать топливо приходится гораздо реже.

На сегодняшний день выделяют два вида таких котлов: классический и пиролизный, хотя оба они имеют похожее устройство и работают сразу на двух камерах внутреннего сгорания (в первой горит топливо, а во второй — продукты его горения). Но несмотря на имеющееся общее сходство, шахтный котел пиролизного типа обладает более сложной конструкцией, предполагающей наличие таких вспомогательных элементов:

• Дополнительные камеры под теплообменником для переработки угарного газа, которые необходимо обкладывать шамотом.
• Трубки с множеством мелких отверстий, необходимые для подачи кислорода во все предусмотренные конструкцией камеры.
• Дополнительные задвижки, расположенные в верхней части стенки устройства и использующиеся для разделения и герметизации камер горения.

Пиролизные котлы шахтного типа обладают высочайшим КПД, достигающим 90 процентов. Одной дровяной закладки хватает в среднем на сутки, в то время как при использовании каменного или древесного угля топливо приходится подбрасывать не чаще 1 раза в 4-5 дней.

Простейшая схема шахтных котлов выглядит так:

При желании можно подобрать более сложную схему и попробовать воплотить ее в реальность, используя большее количество вспомогательных элементов и высококачественные материалы, ведь все затраченные силы и средства обязательно окупятся уже в первую зиму.

https://youtube.com/watch?v=S1eV9balQZ4